JP5925625B2 - 過放電防止回路 - Google Patents

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Description

本発明は、電池電圧の低下を検出したときに負荷に対して停止信号を出力することによって負荷への供給電力を抑えて、電池の過放電を防止する過放電防止回路に関するものである。
この種の過放電防止回路として、下記の特許文献1において従来の技術として開示された電子機器に設けられている回路が知られている。この回路は、電池残量が一定レベル以下になったときには実行中の処理を中断すると共に必要なデータ等をメモリに保存し、その後に、操作者に電池交換を知らせる機能を有している。この回路では、一般的に電池残量を検出するため電圧検出器を備え、この電圧検出器が検出した電圧と、この電圧に対して予め規定された下限閾値電圧とを比較して、検出した電圧が下限閾値電圧を下回ったときに、重要な内蔵データを退避したり、電池がドライブする負荷量を小さくして消費電流を抑えたりする「ローバッテリ処理」を行うように構成されている。
この構成により、この回路によれば、特に、電池電圧が下限閾値電圧を下回ったときに、電池がドライブする負荷量を小さくして消費電流を抑えることにより、電池の過放電を抑えることが可能となっている。
特開平6−314574号公報(第2−3頁)
ところで、電池の種類によっては、ドライブする負荷量を小さくする(言い換えれば、負荷に供給する電流を減少させる)ことで電池電圧が回復する場合があり、この場合には、負荷量を元の状態に戻す(負荷に供給する電流を元に戻す)ことも可能となる。このため、一般的に過放電防止回路では、上記した下限閾値電圧と共に上限閾値電圧を規定する構成(電池電圧の検出にヒステリシス特性を持たせる構成)を採用して、電池電圧が下限閾値電圧を上回って上限閾値電圧以上になったときに、電池が回復したとして、負荷量を元の状態に戻すようにしている。
この場合、残存容量の少ない電池では、回復して電池電圧が上昇したとしても、負荷量の変動などに起因して電池電圧が急激に低下するときがある。このため、下限閾値電圧と上限閾値電圧との間の電位差が小さ過ぎる構成においては、このような電池電圧の急激な低下に際して電池電圧が下限閾値電圧を割り込むことがあることから、電池電圧が下限閾値電圧未満になる状態と、上限閾値電圧以上になる状態とが繰り返されるという誤動作を招来するおそれがある。このため、下限閾値電圧と上限閾値電圧との間の電位差については、通常、この誤動作が生じにくい大きな電位差に規定される。
ところが、下限閾値電圧と上限閾値電圧との間の電位差を大きく規定する構成を採用した過放電防止回路には、以下のような改善すべき課題が存在している。すなわち、この過放電防止回路には、電池電圧が下限閾値電圧を下回ったことを検出して上記の「ローバッテリ処理」を実行しているときに、操作者が電池交換をした場合において、交換後の電池が新品ではないものの交換前の電池よりも残存容量は大きく使用可能な電池であるにもかかわらず、電池電圧が上限閾値電圧未満のときには、電池がドライブする負荷量を元の状態に戻すことができない(交換後の電池から負荷に対して電流を供給する状態に移行させることができない)、すなわち、交換後の電池を使用できないという課題が存在している。
本発明は、かかる課題を改善するためになされたものであり、より低い電池電圧の電池を使用可能とする過放電防止回路を提供することを主目的とする。
上記目的を達成すべく請求項1記載の過放電防止回路は、正極ラインおよび負極ラインを介して負荷に供給される電池の電池電圧を検出しつつ当該電池電圧が下限閾値電圧以下になったときには当該負荷の動作を停止させる停止信号の出力を開始すると共に、当該電池電圧が前記下限閾値電圧よりも高い第1上限閾値電圧以上となるまで当該停止信号の出力を継続して当該電池の過放電を防止する過放電防止回路であって、反転入力端子に入力される基準電圧と非反転入力端子に入力される比較電圧とを比較して、当該比較電圧が当該基準電圧以上のときには出力端子をハイインピーダンスに維持し、当該比較電圧が当該基準電圧未満のときには出力端子を前記負極ラインに接続して当該出力端子から前記停止信号を出力するオープンコレクタ出力型のコンパレータと、前記正極ラインと前記非反転入力端子との間に接続された第1抵抗と、前記非反転入力端子と前記出力端子との間に接続された第2抵抗と、互いに直列接続された第3抵抗およびスイッチで構成されて前記非反転入力端子と前記負極ラインとの間に接続された直列回路と、前記正極ラインおよび前記負極ライン間に前記電池電圧の供給が開始されたときにはオフ状態の前記スイッチを当該電池電圧の供給の開始時点から遅延させてオン状態に移行させて前記非反転入力端子を前記第3抵抗を介して前記負極ラインに接続し、当該正極ラインおよび当該負極ライン間への前記電池電圧の供給が停止されたときには当該スイッチをオフ状態に移行させて前記非反転入力端子を当該負極ラインから切り離すスイッチ制御回路とを備え、前記第1抵抗、前記第2抵抗および前記第3抵抗は、前記オフ状態の前記スイッチが前記電池電圧の供給の前記開始時点から遅延して前記オン状態に移行するまでの間において、前記第1抵抗と、前記停止信号を前記出力端子から出力している前記コンパレータによって前記負極ラインに接続された前記第2抵抗とで当該電池電圧を分圧した電圧が前記比較電圧として前記非反転入力端子に入力された状態であって、当該電池電圧が前記下限閾値電圧よりも高くかつ前記第1上限閾値電圧よりも低い第2上限閾値電圧以上のときに、当該比較電圧が前記基準電圧以上になって当該コンパレータが前記停止信号の出力を停止する抵抗値にそれぞれ規定されている。
請求項1記載の過放電防止回路では、オフ状態のスイッチが電池電圧の供給の開始時点から遅延してオン状態に移行するまでの間においては、第1抵抗と、停止信号を出力端子から出力しているコンパレータによって負極ラインに接続された第2抵抗とで電池電圧を分圧した電圧が比較電圧としてコンパレータの非反転入力端子に入力されて、電池電圧が第2上限閾値電圧(下限閾値電圧よりも高くかつ第1上限閾値電圧よりも低い電圧)以上のときにこの比較電圧が基準電圧以上になってコンパレータが停止信号の出力を停止する。
このため、この過放電防止回路によれば、交換後の電池が新品の電池のような電池電圧が第1上限閾値電圧以上となる十分に大きな残存容量の電池は勿論のこと、このような十分に大きな残存容量の電池ではないにしても、負荷を作動させるために最低限必要な残存容量を有する電池(電池電圧が第2上限閾値電圧以上の電池)であるときには、第1上限閾値電圧未満の電池電圧であっても、負荷への停止信号の出力を停止して、負荷に対して動作を再開させることができる。したがって、この新たな電池を確実かつ十分に使い切ることができる。つまり、より低い電池電圧の電池を使用することができる。
過放電防止回路5を備えた測定装置1の構成図である。 過放電防止回路5の回路図である。 過放電防止回路5の動作を説明するための波形図である。
以下、過放電防止回路の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
最初に、過放電防止回路を備えた測定装置の構成について、図面を参照して説明する。
測定装置1は、図1に示すように、電池2、電源スイッチ3、電池2の負荷としての測定回路4、および過放電防止回路5を備えている。電池2は、不図示のケース内に配設された不図示の電池ホルダーに着脱自在に装着される。電池2は、電池電圧Vbattが例えば3[V]程度に規定されている。
電源スイッチ3は、ケースの表面に配設されて、操作されてオン状態に移行したときには、電池2の正極を正極ラインLpに接続して、電池2を正極ラインLpおよび負極ラインLm間に接続する。これにより、電池2の電池電圧Vbattが正極ラインLpおよび負極ラインLm間に作動電圧Vinとして出力されて、ケース内の各構成要素(測定回路4および過放電防止回路5)に供給される。一方、電源スイッチ3は、操作されてオフ状態に移行したときには、正極ラインLpおよび負極ラインLmから電池2を切り離すことで、正極ラインLpおよび負極ラインLm間への作動電圧Vinの供給を停止する。
測定回路4は、電池2から各ラインLp,Lmを介して供給される作動電圧Vinに基づいて作動して、不図示の測定対象の物理量(例えば、抵抗体の抵抗値など)を測定する。また、測定回路4は、過放電防止回路5から停止信号Sstpを入力していないときには動作状態に移行して上記の物理量の測定を実行し、過放電防止回路5から停止信号Sstpを入力しているときには動作を停止して消費電流の極めて少ない状態に移行する。
過放電防止回路5は、電池2から各ラインLp,Lmを介して供給される作動電圧Vinに基づいて作動する。また、過放電防止回路5は、作動電圧Vin(電池電圧Vbattでもある)を検出すると共に、検出した作動電圧Vinの電圧値に応じて、測定回路4の動作を停止させる停止信号Sstp(アクティブLow)を出力する。
具体的には、過放電防止回路5は、一例として図2に示すように、コンパレータ11、第1抵抗12、第2抵抗13、直列回路14、およびスイッチ制御回路15を備えている。コンパレータ11は、オープンコレクタ出力型のコンパレータであって、反転入力端子に入力される基準電圧Vxと非反転入力端子に入力される比較電圧Vcmpとを比較して、比較電圧Vcmpが基準電圧Vx以上のときには出力端子をハイインピーダンスに維持し、比較電圧Vcmpが基準電圧Vx未満のときには出力端子を出力段のオープンコレクタ型トランジスタ(図2ではスイッチのシンボルで表している)を介して負極ラインLmに接続することで、出力端子から停止信号Sstp(アクティブLow)を出力する。本例では一例として、基準電圧Vxは、作動電圧Vinで作動する不図示の電圧発生回路で生成されて、その電圧は一例として1.6[V]に規定されている。本例では、このコンパレータ11および電圧発生回路は、いわゆるリセットICを用いて構成されている。このため、コンパレータ11は、電源スイッチ3をオフ状態からオン状態に切り換えた際の作動電圧Vinがゼロボルトから電池電圧Vbattに立ち上がる過渡期間において、作動電圧Vinが最低作動電圧(例えば、0.7[V]程度)以上となった場合には、出力段のオープンコレクタ型トランジスタをオンにした状態で動作を開始し、その後、比較電圧Vcmpが基準電圧Vxに達するまで、オープンコレクタ型トランジスタをオン状態に維持する。
第1抵抗12は、正極ラインLpとコンパレータ11の非反転入力端子との間に接続されている。第2抵抗13は、コンパレータ11の非反転入力端子と出力端子との間に接続されている。直列回路14は、互いに直列接続された第3抵抗14aおよびスイッチ14bで構成されて、コンパレータ11の非反転入力端子と負極ラインLmとの間に接続されている。本例では一例として、スイッチ14bはnチャネル電界効果型トランジスタで構成されて、第3抵抗14aの一端がコンパレータ11の非反転入力端子に接続され、かつ第3抵抗14aの他端がスイッチ14bのドレイン端子に接続され、かつスイッチ14bのソース端子が負極ラインLmに接続されることで、直列回路14がコンパレータ11の非反転入力端子と負極ラインLmとの間に接続されている。
この場合、第1抵抗12は、抵抗値が一例として20[kΩ]程度に規定され、第2抵抗13は、抵抗値が一例として60[kΩ]程度に規定され、第3抵抗14aは、抵抗値が一例として80[kΩ]程度に規定されている。
スイッチ制御回路15は、一例として、正極ラインLpおよび負極ラインLm間に接続された第4抵抗15a、一端が正極ラインLpに接続されると共に他端がスイッチ14bのゲート端子に接続された第5抵抗15b、およびスイッチ14bのゲート端子と負極ラインLmとの間に接続されたコンデンサ15cを備えている。本例では、第4抵抗15aは、正極ラインLpおよび負極ラインLm間に作動電圧Vinを供給する電池2に対して十分に軽い負荷となるように、抵抗値が例えば数百kΩ(一例として200[kΩ]程度)に規定されている。同様にして、第5抵抗15bについても、コンデンサ15cに作動電圧Vinを充電する際に、電池2に対して十分に軽い負荷となるように、抵抗値が例えば数百kΩ(一例として250[kΩ]程度)に規定されている。
コンデンサ15cは、一例として、作動電圧Vinのスイッチ制御回路15への供給開始から数十ms程度の遅延時間で、スイッチ14bのゲート端子に供給している電圧を、スイッチ14bをオフ状態からオン状態に移行させ得る電圧に上昇させ、かつ作動電圧Vinのスイッチ制御回路15への供給停止から数十ms程度の遅延時間で、スイッチ14bのゲート端子に供給している電圧を、スイッチ14bをオン状態からオフ状態に移行させ得る電圧に低下させることができる容量(本例では一例として、0.1μF程度)に規定されている。
上記の構成の過放電防止回路5では、電池2の残存容量が十分であるとき(作動電圧Vin(電池電圧Vbatt)が高いとき)には、測定回路4への停止信号Sstpの出力を停止して、つまりコンパレータ11の出力端子をオープン状態として停止信号Sstpの電圧を非反転入力端子の電圧に近い電圧にすることにより、測定回路4を動作状態に移行させる。この場合、スイッチ14bは、ゲート端子にスイッチ制御回路15を介して作動電圧Vinが供給されているため、オン状態に移行している。これにより、第3抵抗14aはスイッチ14bを介して負極ラインLmに接続された状態になっていることから、コンパレータ11の非反転入力端子には、第1抵抗12と第3抵抗14aとで作動電圧Vinを分圧した電圧が比較電圧Vcmpとして入力される。
また、過放電防止回路5では、上記の状態から測定回路4での消費電流が増加し、これに起因して電池2の電池電圧Vbatt(作動電圧Vin)が低下して、下限閾値電圧VL未満になったときには、測定回路4への停止信号Sstpの出力を開始して、測定回路4の動作を停止させる(測定回路4での消費電流をほぼゼロにする)ことにより、電池2が過放電状態となる事態を防止する。上記したように、コンパレータ11の非反転入力端子には、第1抵抗12と第3抵抗14aとで作動電圧Vinを分圧した比較電圧Vcmpが入力されている。このため、上記の下限閾値電圧VLは、下記式(1)で表され、本例では下記の電圧値に規定されている。なお、第1抵抗12および第3抵抗14aの各抵抗値を符号R1,R3で表している。また、スイッチ14bおよびコンパレータ11は理想的な回路素子であり、オン状態での抵抗はゼロΩであり、オフ状態でのリーク電流は発生しないものとする。
VL=Vx×(R1+R3)/R3 ・・・ (1)
=1.6×(20k+80k)/80k
=2[V]
また、過放電防止回路5では、測定回路4を停止させた状態において、電池2の残存容量が回復し、これに伴い作動電圧Vin(電池電圧Vbatt)が十分に高い電圧値まで上昇したとき(第1上限閾値電圧VH1以上になったとき)には、測定回路4への停止信号Sstpの出力を停止して、測定回路4の作動を再開させる。この場合、停止信号Sstpの出力を停止させる前の状態(停止信号Sstpが出力されている状態)においては、オン状態のスイッチ14bを介して第3抵抗14aが負極ラインLmに接続されると共に、コンパレータ11の出力端子を介して第2抵抗13が負極ラインLmに接続されている。すなわち、コンパレータ11の非反転入力端子と負極ラインLmとの間には、第2抵抗13と第3抵抗14aとが並列接続された状態になっている。これにより、コンパレータ11の非反転入力端子には、第1抵抗12と、第2抵抗13および第3抵抗14aの並列回路とで作動電圧Vinを分圧した電圧が比較電圧Vcmpとして入力されている。このため、上記の第1上限閾値電圧VH1は、下記式(2)で表され、本例では下記の電圧値に規定されている。なお、第2抵抗13の抵抗値を符号R2で表している。また、記号//は、その両側に記載された抵抗値の並列合成抵抗値を表している。
VH1=Vx×(R1+R2//R3)/(R2//R3) ・・・ (2)
=1.6×(20k+60k//80k)/(60k//80k)
=2.5[V]
また、測定回路4の停止状態において、操作者が電池2の残存容量が不十分であると判断したときには、操作者は、電源スイッチ3をオン状態からオフ状態にして、測定回路4および過放電防止回路5から電池2を切り離し、この電池2を新たな電池2に交換した後に、電源スイッチ3をオン状態に移行させる。この場合、電源スイッチ3のオフ状態のときには、コンデンサ15cに充電されていた電荷が第5抵抗15bおよび第4抵抗15aを介して放電される。このため、コンデンサ15cの充電電圧、すなわち、スイッチ14bのゲート端子の電圧(ゲート電圧)がソース端子の電圧(負極ラインLm)まで低下することから、スイッチ14bがオン状態からオフ状態に移行する。これにより、コンパレータ11の非反転入力端子には、第1抵抗12と第2抵抗13とで作動電圧Vinを分圧した電圧が比較電圧Vcmpとして入力されている。
この状態において、電源スイッチ3がオン状態に移行させられて、交換後の電池2から正極ラインLpおよび負極ラインLm間に作動電圧Vin(電池電圧Vbatt)の供給が開始されたときには、コンパレータ11の非反転入力端子に入力されている比較電圧Vcmpは、作動電圧Vinの供給開始とほぼ同時に、第1抵抗12と第2抵抗13とで分圧される電圧に上昇するが、スイッチ14bのゲート端子に供給される電圧は、スイッチ制御回路15によって遅延させられて上昇する。このため、比較電圧Vcmpが基準電圧Vxに達して、コンパレータ11が測定回路4への停止信号Sstpの出力を停止する。この場合、この出力を停止したときの第2上限閾値電圧VH2は、下記式(3)で表され、本例では下記の電圧値に規定されている。すなわち、第2上限閾値電圧VH2は、下限閾値電圧VLよりも高く、かつ第1上限閾値電圧VH1よりも低い電圧に規定されている。
VH2=Vx×(R1+R2)/R2 ・・・ (3)
=1.6×(20k+60k)/60k
=2.1[V]
次に、過放電防止回路5の動作について、測定装置1の動作と併せて図面を参照して説明する。
この測定装置1において、図3に示す期間T1のように、電池2の残存容量が十分であるとき(作動電圧Vinが十分に高いとき)には、過放電防止回路5では、コンパレータ11の非反転入力端子に入力されている比較電圧Vcmpが基準電圧Vx以上となることから、コンパレータ11は、測定回路4への停止信号Sstpの出力を停止している。このため、測定回路4は、電池2から作動電圧Vinの供給を受けて作動している。
その後、測定回路4での消費電流が増加して、これに起因して図3に示す期間T2のように作動電圧Vinが低下して下限閾値電圧VL(期間T2での有効な閾値)未満になったときには、過放電防止回路5では、コンパレータ11の非反転入力端子に入力されている比較電圧Vcmpが基準電圧Vx未満となることから、コンパレータ11は、測定回路4への停止信号Sstpの出力を開始する。このため、測定回路4は、電池2から作動電圧Vinの供給を受けてはいるものの、動作を停止する。このようにして、過放電防止回路5が測定回路4を消費電流の極めて少ない状態に移行させるため、電池2が過放電状態となる事態が防止される。
また、この測定回路4の動作停止状態が継続されることで電池2の残存容量が回復したときには、図3に示す期間T3のように、作動電圧Vinは十分に高い電圧(第1上限閾値電圧VH1(期間T3での有効な閾値)以上の電圧)まで上昇することから、過放電防止回路5では、コンパレータ11の非反転入力端子に入力されている比較電圧Vcmpが基準電圧Vx以上となる。これにより、コンパレータ11は、測定回路4への停止信号Sstpの出力を停止する。このため、測定回路4は、電池2から作動電圧Vinの供給を受けて動作を再開する。
その後、測定回路4が継続して動作した結果、図3に示す期間T4のように、電池2の残存容量が徐々に減少して不十分な状態に至ったときには、これに伴い作動電圧Vinが低下して下限閾値電圧VL(期間T4での有効な閾値)未満となる。これにより、過放電防止回路5では、コンパレータ11の非反転入力端子に入力されている比較電圧Vcmpが基準電圧Vx未満となることから、コンパレータ11は、測定回路4への停止信号Sstpの出力を開始する。このため、測定回路4は動作を停止する。
この状態において、操作者は、電池2に回復の見込みがないと判別したときには、電源スイッチ3をオフ状態にして、電池2を新たな電池2(測定回路4を動作させるために十分な残存容量の電池2)に交換する。この場合、電源スイッチ3がオフ状態に移行することにより、測定回路4および過放電防止回路5から電池2が切り離される。このため、コンデンサ15cに充電されていた電荷が第5抵抗15bおよび第4抵抗15aを介して放電して、スイッチ14bがオン状態からオフ状態に移行する。これにより、過放電防止回路5では、第1抵抗12と第2抵抗13とで作動電圧Vinを分圧した電圧が、比較電圧Vcmpとしてコンパレータ11の非反転入力端子に入力される状態になっている。つまり、この時点における有効な閾値は、第2上限閾値電圧VH2に規定される。
電池交換の後、操作者は、図3に示す期間T5のように、電源スイッチ3をオン状態に移行させる。これにより、交換後の電池2から正極ラインLpおよび負極ラインLm間に作動電圧Vinの供給が開始される。この場合、スイッチ14bのゲート端子に供給される電圧はスイッチ制御回路15によって遅延させられて上昇するため、スイッチ14bがオン状態となる前に、コンパレータ11の非反転入力端子に入力されている比較電圧Vcmp(第1抵抗12と第2抵抗13とで分圧された作動電圧Vin)が基準電圧Vxに達する。これにより、コンパレータ11は、作動電圧Vinが最低作動電圧以上となった時点から測定回路4に対して出力している停止信号Sstpを停止する。この際の作動電圧Vinに対する有効な閾値である第2上限閾値電圧VH2は、上記のように、下限閾値電圧VLよりも高く、かつ第1上限閾値電圧VH1よりも低い電圧に規定されている。これにより、交換後の電池2の電池電圧Vbattが、新品の電池2や、図3の期間T3に示す状態の電池2のような回復後の電池電圧Vbattが第1上限閾値電圧VH1を超えるような十分に大きな残存容量の電池ではないにしても、測定回路4を作動させるために最低限必要の残存容量を有する電池であるときには、過放電防止回路5は、測定回路4への停止信号Sstpの出力を停止して、測定回路4に対して動作を再開させる。
このようにして、この過放電防止回路5では、従来の過放電防止回路では使用することができない低い電池電圧Vbattの電池2を使用して測定回路4を作動させることが可能となっている。また、スイッチ14bのゲート端子に供給される電圧が徐々に上昇してスイッチ14bがオン状態となったときには、第1抵抗12と第3抵抗14aとで作動電圧Vinを分圧した電圧が比較電圧Vcmpとして入力されるため、有効な閾値は、下限閾値電圧VLに復帰する。
このように、この過放電防止回路5では、オフ状態のスイッチ14bが電池電圧Vbatt(作動電圧Vin)の供給の開始時点から遅延してオン状態に移行するまでの間においては、第1抵抗12と、停止信号Sstpを出力端子から出力しているコンパレータ11によって負極ラインLmに接続された第2抵抗13とで作動電圧Vinを分圧した電圧が比較電圧Vcmpとしてコンパレータ11の非反転入力端子に入力されて、電池電圧Vbatt(作動電圧Vin)が第2上限閾値電圧VH2(下限閾値電圧VLよりも高くかつ第1上限閾値電圧VH1よりも低い電圧)以上のときにこの比較電圧Vcmpが基準電圧Vx以上になってコンパレータ11が停止信号Sstpの出力を停止する。
このため、この過放電防止回路5によれば、交換後の電池2が新品の電池のような電池電圧Vbattが第1上限閾値電圧VH1以上となる十分に大きな残存容量の電池は勿論のこと、このような十分に大きな残存容量の電池ではないにしても、測定回路4を作動させるために最低限必要な残存容量を有する電池(電池電圧Vbattが第2上限閾値電圧VH2以上の電池)であるときには、第1上限閾値電圧VH1未満の電池電圧であっても、測定回路4への停止信号Sstpの出力を停止して、測定回路4に対して動作を再開させることができる。したがって、この新たな電池2を確実かつ十分に使い切ることができる。つまり、より低い電池電圧の電池2を使用することができる。
なお、上記の例では、電池2の電池電圧Vbattを3[V]としたため、これに対応させて、下限閾値電圧VLを一例として2[V]に規定すると共に、第1上限閾値電圧VH1を一例として2.5[V]に規定し、さらにこれらの電圧VL,VH1に対応させて、第2上限閾値電圧VH2を一例として2.1[V]に規定しているが、下限閾値電圧VL<第2上限閾値電圧VH2<第1上限閾値電圧VH1という関係が維持されている限り、電池2の電池電圧Vbattに対応させて、下限閾値電圧VL、第1上限閾値電圧VH1および第2上限閾値電圧VH2を任意の電圧にそれぞれ規定することができる。また、これらの電圧VL,VH2,VH1の電圧値に応じて、第1抵抗12、第2抵抗13および第3抵抗14aの抵抗値を適宜規定することができる。
また、上記の例では、基準電圧Vxを一例として1.6[V]に規定しているが、これに限定されるものではない。この基準電圧Vxが他の電圧に規定された場合であっても、下限閾値電圧VL<第2上限閾値電圧VH2<第1上限閾値電圧VH1という関係が成り立つように、第1抵抗12、第2抵抗13および第3抵抗14aの抵抗値を規定することができる。
また、上記の例では、スイッチ制御回路15を2つの抵抗15a,15bと1つのコンデンサ15cで簡易に構成しているが、電源スイッチ3をオフ状態からオン状態に移行させたときに、オフ状態のスイッチ14bを遅延させてオン状態に移行させることができる構成である限り、任意の構成を採用することができる。また、第1抵抗、第2抵抗および第3抵抗についても、それぞれ1つの抵抗で構成しても良いのは勿論のこと、複数の抵抗でそれぞれ構成することもできる。
1 測定装置
5 過放電防止回路
11 コンパレータ
12 第1抵抗
13 第2抵抗
14 直列回路
14a 第3抵抗
14b スイッチ
15 スイッチ制御回路
Lm 負極ライン
Lp 正極ライン
Sstp 停止信号
Vcmp 比較電圧
VH1 第1上限閾値電圧
VH2 第2上限閾値電圧
Vin 作動電圧
VL 下限閾値電圧
Vx 基準電圧

Claims (1)

  1. 正極ラインおよび負極ラインを介して負荷に供給される電池の電池電圧を検出しつつ当該電池電圧が下限閾値電圧以下になったときには当該負荷の動作を停止させる停止信号の出力を開始すると共に、当該電池電圧が前記下限閾値電圧よりも高い第1上限閾値電圧以上となるまで当該停止信号の出力を継続して当該電池の過放電を防止する過放電防止回路であって、
    反転入力端子に入力される基準電圧と非反転入力端子に入力される比較電圧とを比較して、当該比較電圧が当該基準電圧以上のときには出力端子をハイインピーダンスに維持し、当該比較電圧が当該基準電圧未満のときには出力端子を前記負極ラインに接続して当該出力端子から前記停止信号を出力するオープンコレクタ出力型のコンパレータと、
    前記正極ラインと前記非反転入力端子との間に接続された第1抵抗と、
    前記非反転入力端子と前記出力端子との間に接続された第2抵抗と、
    互いに直列接続された第3抵抗およびスイッチで構成されて前記非反転入力端子と前記負極ラインとの間に接続された直列回路と、
    前記正極ラインおよび前記負極ライン間に前記電池電圧の供給が開始されたときにはオフ状態の前記スイッチを当該電池電圧の供給の開始時点から遅延させてオン状態に移行させて前記非反転入力端子を前記第3抵抗を介して前記負極ラインに接続し、当該正極ラインおよび当該負極ライン間への前記電池電圧の供給が停止されたときには当該スイッチをオフ状態に移行させて前記非反転入力端子を当該負極ラインから切り離すスイッチ制御回路とを備え、
    前記第1抵抗、前記第2抵抗および前記第3抵抗は、前記オフ状態の前記スイッチが前記電池電圧の供給の前記開始時点から遅延して前記オン状態に移行するまでの間において、前記第1抵抗と、前記停止信号を前記出力端子から出力している前記コンパレータによって前記負極ラインに接続された前記第2抵抗とで当該電池電圧を分圧した電圧が前記比較電圧として前記非反転入力端子に入力された状態であって、当該電池電圧が前記下限閾値電圧よりも高くかつ前記第1上限閾値電圧よりも低い第2上限閾値電圧以上のときに、当該比較電圧が前記基準電圧以上になって当該コンパレータが前記停止信号の出力を停止する抵抗値にそれぞれ規定されている過放電防止回路。
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